Trong kỹ thuật điều khiển dòng chảy, việc lựa chọn đúng phương thức truyền động (actuator) cho van bướm quyết định trực tiếp đến độ ổn định của vòng lặp điều khiển (control loop). Đối với dòng van bướm điều khiển bằng điện Wonil từ Hàn Quốc, hai biến thể phổ biến nhất là ON/OFF và Tuyến tính (Modulating control) có sự khác biệt triệt để về cấu trúc mạch điện, thuật toán xử lý và kịch bản vận hành.
1. Cơ chế vận hành và logic điều khiển dòng ON/OFF
Dòng van bướm điện Wonil ON/OFF hoạt động dựa trên nguyên lý logic nhị phân. Đây là thiết bị chấp hành chỉ có hai trạng thái xác định tại vị trí biên: đóng hoàn toàn (Fully Closed) và mở hoàn toàn (Fully Open).
Đặc tính thiết kế bộ truyền động
Bộ Actuator ON/OFF sử dụng motor điện xoay chiều hoặc một chiều truyền động qua hệ thống bánh răng giảm tốc có tỉ số truyền cao để tạo mô-men xoắn lớn. Logic dừng của motor dựa trên tác động cơ học vào các tiếp điểm hành trình (Limit Switches). Khi đĩa van đạt góc 90° (hoặc 0°), cam cơ khí trên trục sẽ kích hoạt switch để ngắt nguồn nuôi motor, đồng thời gửi tín hiệu phản hồi trạng thái đóng/mở về tủ điều khiển trung tâm.
Hiệu suất và độ bền cơ khí
Ưu điểm lớn nhất của cấu trúc này là sự đơn giản trong mạch động lực, giúp giảm thiểu nhiễu điện từ (EMI). Với thời gian đóng mở trung bình 15-30 giây, van ON/OFF của Wonil đảm bảo khả năng chịu tải liên tục với chu kỳ vận hành cao. Thiết bị này là lựa chọn tối ưu cho các hệ thống cô lập (Isolation systems), hệ thống PCCC hoặc các trạm bơm tăng áp, nơi yêu cầu sự dứt khoát trong thao tác để tránh hiện tượng sụt áp đột ngột.
2. Hệ thống điều khiển Tuyến tính (Proportional Control) và thuật toán PID
Khác với dòng ON/OFF, van bướm điện tuyến tính Wonil là một thiết bị điều khiển dòng chảy biến thiên (Throttling service). Thiết bị này cho phép điều chỉnh lưu lượng theo tỷ lệ phần trăm tương ứng với tín hiệu điều khiển đầu vào.
Cấu trúc mạch điều khiển thông minh
Trái tim của bộ truyền động tuyến tính là bo mạch điều khiển (Positioner) tích hợp bộ vi xử lý. Thiết bị nhận tín hiệu analog chuẩn công nghiệp, thường là 4-20mA hoặc 0-10VDC. Bên trong bộ actuator, một biến trở phản hồi (Potentiometer) hoặc cảm biến từ trường được lắp trên trục van để xác định góc mở hiện tại.
Bộ điều khiển sẽ liên tục so sánh tín hiệu đặt (Set point) và tín hiệu phản hồi thực tế (Feedback), từ đó điều chỉnh motor xoay đến đúng vị trí yêu cầu với sai số tuyến tính cực thấp (thường < 2%).
Ứng dụng trong điều khiển quá trình
Nhờ khả năng điều tiết góc mở linh hoạt, dòng van này được ứng dụng trong các hệ thống yêu cầu kiểm soát giá trị biến trình (Process variable) như: duy trì nhiệt độ qua bộ trao đổi nhiệt, điều tiết áp suất đường ống hoặc kiểm soát lưu lượng hóa chất. Khả năng tương thích tốt với các chuẩn truyền thông giúp van dễ dàng tích hợp vào các hệ thống DCS hoặc SCADA phức tạp.
> Xem thêm: Kế hoạch bảo trì van bướm khí nén giúp tăng tuổi thọ gấp đôi
3. So sánh thông số kỹ thuật và bài toán lựa chọn thiết bị
Khi đưa lên bàn cân kỹ thuật, chúng ta cần xem xét dựa trên các thông số định tính và định lượng cụ thể để đảm bảo tính tương thích của hệ thống.
Về khả năng kiểm soát, trong khi dòng ON/OFF chỉ cung cấp hai trạng thái tĩnh, dòng Tuyến tính cho phép thực hiện các kịch bản điều khiển động. Tuy nhiên, sự phức tạp của bo mạch điện tử trong bộ tuyến tính đòi hỏi môi trường lắp đặt phải được kiểm soát tốt hơn về độ ẩm và nhiễu sóng hài để tránh gây sai lệch vị trí.
Xét về khía cạnh kinh tế kỹ thuật, chi phí cho một bộ actuator tuyến tính Wonil thường cao hơn dòng ON/OFF từ 30% đến 50%. Sự chênh lệch này đến từ giá thành của servo motor, bo mạch xử lý tín hiệu analog và cảm biến vị trí độ chính xác cao. Ví dụ thực tế với model DN100, việc chuyển đổi từ cấu hình ON/OFF sang Tuyến tính có thể làm tăng chi phí dự toán từ mức 15-20 triệu lên mức 25-35 triệu VNĐ cho mỗi đơn vị lắp đặt.
4. Tổng kết kỹ thuật và khuyến nghị lắp đặt
Việc quyết định lựa chọn loại van nào phải dựa trên biểu đồ yêu cầu lưu lượng (Flow characteristic) của hệ thống. Nếu mục tiêu là chặn dòng hoặc xả tràn, van ON/OFF là phương án hàng đầu nhờ độ bền và giá thành. Nếu mục tiêu là duy trì sự ổn định của một thông số kỹ thuật (áp suất, nhiệt độ, lưu lượng), van tuyến tính là thành phần bắt buộc.
Lưu ý quan trọng cho kỹ thuật viên: Đối với dòng van tuyến tính, cần đặc biệt chú ý đến việc hiệu chuẩn (calibration) vị trí 0% và 100% trong lần đầu lắp đặt để đảm bảo tín hiệu phản hồi từ van khớp hoàn toàn với hiển thị trên giao diện HMI của tủ điều khiển.
> Đọc thêm: 5 yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến giá van bướm mà người mua nên biết
0コメント